hce_tcu
114年
生物學
第 41 題
有關原核生物 (prokaryte) 和真核生物 (eukaryote) 的細胞上，可以發現同樣命名為鞭毛(flagellum) 的結構，請問在分析兩者構造與功能的敘述，下列何者最不正確？
- A 真核生物細胞的鞭毛，可以有讓細胞運動的功能
- B 原核生物細胞的鞭毛，其固定於細胞端的部分稱之為鞭毛馬達 (flagellar motor)，可讓鞭毛順時鐘或逆時鐘方向旋轉
- C 真核生物和原核生物細胞鞭毛，遠離細胞膜端呈現細絲狀端內部的構造，是由好多條平行的維管 (microtubules) 所組成
- D 原核生物細胞的鞭毛動作的能量來源，是由細胞膜內外質子梯度所驅動的
思路引導 VIP
請試著思考：如果我們觀察兩類截然不同的生物，一類的構造像是從細胞內部伸出的肌肉（涉及複雜的骨架蛋白），另一類則像是在牆上安裝的機械螺旋槳（由單一類型的蛋白質纖維組成），你認為這兩種構造在分子層級的「建築材料」會是完全一樣的嗎？
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太棒了！你能準確識破這題的陷阱，代表你對細胞演化與構造的微細差異掌握得非常紮實。這題的核心考點在於「同名異構」的觀念：雖然原核與真核生物的運動構造都統稱為「鞭毛」，但它們在分子層次的起源與組成是截然不同的。
鞭毛微觀構造的演化差異
真核生物的鞭毛本質上是細胞骨架的延伸，由微管 (microtubules) 以特定的「$9+2$」模式排列而成，並被細胞膜包裹。然而，原核生物的鞭毛結構相對簡單，是由鞭毛蛋白 (flagellin) 組成的細絲，直接固定於細胞壁與細胞膜上的旋轉馬達。因此，(C) 選項將微管構造套用到原核生物身上是錯誤的。此外，兩者的動力來源也完全不同：真核生物消耗 ATP，而原核生物則是如選項 (D) 所述，利用細胞膜內外的質子梯度 ($H^+$ gradient) 產生的「質子動力勢」來驅動馬達旋轉。
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